Исполнительные механизмы систем автоматического регулирования.

Исполнительный механизм сервопривод, устройство, предназначенное для перемещения регулирующего органа в системах автоматического регулирования или дистанционного управления, а также в качестве вспомогательного привода элементов следящих систем, рулевых устройств транспортных машин и т. п. Изменение положения регулирующего органа вызывает изменение потока энергии или материала, поступающих на объект, и тем самым воздействует на рабочие машины, механизмы и технологические процессы, устраняя отклонения регулируемой величины от заданного значения. И. м. не только изменяет состояние управляемого объекта, но и перемещает регулирующий орган в соответствии с заданным законом регулирования при минимально возможных отклонениях. В большинстве случаев И. м. действуют от посторонних источников энергии, так как непосредственное управление И. м. от первичных элементов регулирования (реле, датчиков и др.) невозможно вследствие их малой мощности, недостаточной для воздействия на регулирующий орган. И. м. обычно состоит из двигателя, передачи и элементов управления, а также элементов обратной связи, сигнализации, блокировки, выключения. И. м. для регулирования потока жидкостей и газов представляет собой клапан, задвижку или затвор, перемещаемые гидравлическим, пневматическим или электрическим приводом. В пневматических системах автоматики применяют мембранные и поршневые Пневмоприводы. Электромеханические И. м. широко используют в промышленной автоматике; они имеют обычно привод от асинхронного электродвигателя, иногда от электромагнита (соленоида), применение которого ограничено из-за резких (рывком) воздействий на управляемый орган. Гидравлические И. м. работают при давлении до 3 Мн/м² (30 кгс/см²), пневматические до 0,6 Мн/м² (6 кгс/см²). Большинство электрических И. м. имеют мощность электродвигателей от 10 вт до одного, а в отдельных случаях до нескольких квт.

Исполнительный механизм (ИМ) представляет собой приводную часть исполнительного устройства.

Исполнительный механизм (ИМ) предназначен для перемещения регулирующего органа под воздействием сигнала от управляющего устройства.

По виду потребляемой энергии ИМ подразделяются:

- электрические;

- пневматические;

- гидравлические.

Наиболее часто применяются электрические и пневматические ИМ.

Электрические ИМ по принципу действия подразделяются на электромагнитные и электродвигательные.

Электромагнитные ИМ используют электромагниты серии ЭВ. Электромагниты типа ЭВ-1, ЭВ-2 (тянущий тип) и электромагнитный ЭВ-4 (толкающий тип) применяются в ИМ, рассчитанных на длительное обтекание их катушек электрическим током.

Возможные отказы в работе электромагнитных ИМ связаны с изменением сопротивления изоляции электрических цепей и катушек, нарушением регулировки блокировочных контактов, неисправностью выпрямителя, изменением напряжения (тока) срабатывания и отпускания электромагнитов, неисправностью механической части, что приводит к увеличению тока срабатывания и выходу из строя катушек.

Исправность механической части определяют при внешнем осмотре, при котором обращают внимание на мягкость хода, отсутствие заеданий и перекосов в подвижной системе, плотность прилегания якоря к ярму, отсутствие грязи на шлифованных поверхностях.

Электродвигательные ИМ, начиная с 1986 г., выпускаются промышленностью как однооборотные типа МЭО, применяемые для приводов заслонок, кранов, и многооборотные типа МЭМ, применяемые для управления запорными регулирующими органами (вентилями, задвижками).

Исполнительные механизмы однооборотные контактные типа МЭОК и бесконтактные типа МЭОБ состоят из электрических серводвигателей (трёхфазные асинхронные двигатели) с электромагнитным тормозом (МЭОБ) и блоком серводвигателей (БС). Блоки БС выпускаются в трёх исполнениях (рис1).

БС-1 содержит концевые и путевые выключатели (2 пары) и реостатный датчик для дистанционного указателя положения;

БС-2 содержит концевые и путевые выключатели (2 пары), реостатный датчик для дистанционного указателя положения и дифференциально-трансформаторный датчик обратной связи;

БС-3 – то же, что и БС-2, но устройство настройки дифференциально-трансформаторного датчика обратной связи допускает возможность установки «Люфта» хода его плунжера в пределах 20 – 100 % угла поворота выходного вала.

Реостатный датчик предназначен для работы с индикатором положения ИПУ для дистанционной передачи угла поворота выходного вала в процентах полного рабочего поворота.

Дифференциально-трансформаторный датчик служит для получения сигнала переменного тока, пропорционального перемещению выходного вала ИМ.

При предмонтажной проверке выполняют такие операции:

- проверяют электрические цепи омметром между клеммами 4 – 5; 6 – 7; 8 – 9 и 10 – 11. Цепи должны быть замкнуты при включённых выключателях В1 – В4 соответственно и разомкнуты при выключенных (рис.1);

- устанавливают блок серводвигателя на серводвигатель, закрепляют поводок на выходном валу так, чтобы его отверстие для соединения с выключающей тягой блока серводвигателя и ось выходного вала находились в одной горизонтальной плоскости;

- устанавливают движок реостатного датчика в среднее положение относительно верхнего и нижнего хомутиков датчика. Регулируя длину выключающей тяги, сочленяют её с рычагом и поводком сервомотора, затем к клеммам 1-2-3 блока подключают индикатор положения типа ИПУ и подают напряжение. Полностью вводят потенциометр чувствительности «Ч»

Корректором «К» ИПУ устанавливают стрелку на середину его шкалы.

Рис. 1. Электрические схемы блоков сервомоторов типа БС:

а – БС-1; б – БС-2 и БС-3; ДТД дифференциально-транспортный датчик; ДП – датчик реостатный; В1 – В4 концевые и путевые выключатели.

Поворачивают выходной вал сервомотора при помощи штурвала ручного управления на 45^о от среднего положения против часовой стрелки (смотреть со стороны выходного вала). При этом стрелка индикатора ИПУ должна переместиться в сторону «0» его шкалы. В противном случае необходимо поменять местами концы на клеммах 1-3 блока БС либо 6-7 ИПУ. С помощью потенциометра «Ч» ИПУ устанавливают стрелку на «0». При этом должен разомкнуться контакт выключателя. Размыкание выключателя регулируют регулировочным винтом; устанавливают вал ИМ и стрелку индикатора ИПУ в среднее положение.

Аналогичным образом регулируют положение потенциометра «Ч» при установке стрелки индикатора на 100 % и размыкание выключателя при повороте выходного вала на 45^о против часовой стрелки.

Указанные операции повторяют до тех пор, пока при крайних положениях выходного вала МЭО стрелка ИПУ не будет устанавливаться точно на крайних делениях. Стрелка должна перемещаться плавно, без скачков. В противном случае зачищают обмотку реостат по линии касания движка.

После сочленения МЭО с регулирующим органом иногда проводят дополнительную регулировку. Уточняют действительный поворот выходного вала, обеспечивающий перемещение штока регулирующего органа из одного крайнего положения в другое, корректируют положение механических упоров. Конечные выключатели устанавливают так, чтобы они срабатывали при подходе кривошипа к упору на угол, равный 3^о.